全自动钻孔攻牙装置的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种全自动钻孔攻牙装置。

背景技术：

钻孔和攻牙是机械加工，尤其是五金件的加工中最常用的两种操作。钻孔是指通过旋转切削在工件上留下孔洞；攻牙是指在工件的表面、端面或工件上的孔洞的内表面切削出螺纹、螺丝或牙扣。光学模组的五金零部件的尺寸较小，钻孔攻牙的精度要求比较高，目前过于依赖于手工操作，加工效率低下。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提出一种全自动钻孔攻牙装置，旨在解决光学模组的五金零部件加工过于依赖人工，不能实现全自动钻孔攻牙的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的全自动钻孔攻牙装置，用于加工光模组的五金零部件，包括主控电路板、机架、载料盘、自动上料模组、钻孔模组和自动卸料模组；其中，输送自动上料模组设置在全自动钻孔攻牙装置的一端，包括第一输送装置和第一位置传感器；所述钻孔模组设于所述自动上料模组右侧，包括钻孔工作台和设于所述钻孔工作台上方的钻孔刀具模组；所述钻孔工作台包括第二输送装置、第一载料盘定位组件、第一回刀辅助机构、第一前后驱动机构和第一左右驱动机构；自动卸料模组，设于所述钻孔模组右侧，包括第三输送装置和自动卸料装置。

优选地，所述全自动钻孔攻牙装置还包括攻牙模组，所述攻牙模组设于所述钻孔模组右侧且设于所述自动卸料模组左侧，所述攻牙模组包括攻牙工作台和设于所述攻牙工作台上方的攻牙刀具模组；所述攻牙工作台包括第四输送装置、第二载料盘定位组件、第二回刀辅助机构、第二前后驱动机构和第二左右驱动机构。

优选地，所述钻孔刀具模组包括刀具安装架和刀具安装台；所述刀具安装架包括上下延伸的刀具安装部和前后延伸的第一刀具调节部；所述刀具安装台包括左右延伸的第二刀具调节部；所述第一刀具调节部可活动的安装于所述第二刀具调节部。

优选地，所述第一刀具调节部具有一安装孔，所述第二刀具调节部具有第一T型安装槽，所述螺栓一端设有与所述第一T型安装槽适配的螺杆和螺帽，所述螺帽设于所述第一T型安装槽中并可在所述第一T型安装槽中左右滑动，所述螺杆向下延伸穿入所述安装孔并通过螺母将第一刀具调节部固定在第二刀具调节部上。

优选地，所述第一回刀辅助机构包括压轴和压轴安装架，所述压轴安装架包括压轴安装部和左右延伸的第一压轴调节部；所述刀具安装台还包括位于左右两端且前后延伸的第二压轴调节部，所述第一压轴调节部可活动的固定在所述第二压轴调节部上。

优选地，所述第一载料盘定位组件包括定位气缸、定位块和第二位置传感器；所述定位块固定于所述定位气缸的活塞杆。

优选地，所述机架、所述刀具安装台与所述钻孔工作台等电位设置，所述工作台与所述载料盘导通；所述刀具安装架与所述刀具安装台绝缘设置；所述全自动钻孔攻牙装置还包括刀具检测装置，所述刀具检测装置具有电位不相等的两触点，两所述触点分别电连接所述刀具安装架和所述载料盘。

优选地，所述刀具安装架设置多个，所述刀具检测装置的一触点连接多个并联设置的指示装置，每一所述指示装置分别与每一所述刀具安装架串联。

优选地，所述全自动钻孔攻牙装置还包括主控电路板。

本实用新型技术方案通过采用自动上料模组进行自动上料，通过钻孔模组实现一次切削多个孔位，通过自动卸料模组进行自动卸料，减少了人工操作，使光模组的钻孔和攻牙可以高度自动化的快速完成，提高了加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型全自动钻孔攻牙装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型全自动钻孔攻牙装置上料模组示意图；

图3为本实用新型全自动钻孔攻牙装置工作台部分结构的示意图；

图4为图3工作台其余部分的结构示意图；

图5为本实用新型全自动钻孔攻牙装置钻孔刀具模组结构示意图；

图6为本实用新型全自动钻孔攻牙装置刀具安装台结构示意图；

图7为本实用新型全自动钻孔攻牙装置刀具安装架结构示意图；

图8为本实用新型全自动钻孔攻牙装置压轴及压轴安装架结构示意图；

图9为本实用新型全自动钻孔攻牙装置自动卸料装置结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型中的左右方向指的是设备正常工作时传送带输送的方向，入料为左，出料为右；前后方向指的是设备正常工作时，平面上与左右方向垂直的方向，其中靠近作业员为前；上下方向指的是设备正常工作时的竖直方向，具体如附图1所标示。

请参照图1至图4和图9，本实用新型提出一种用于加工光模组的五金零部件的全自动钻孔攻牙装置，包括主控电路板、机架、载料盘、自动上料模组100、钻孔模组200和自动卸料模组400；其中，输送自动上料模组100设置在全自动钻孔攻牙装置的一端，包括第一输送装置101和第一位置传感器104；所述钻孔模组200设于所述自动上料模组100右侧，包括钻孔工作台210和设于所述钻孔工作台210上方的钻孔刀具模组220；所述钻孔工作台210包括第二输送装置211、第一载料盘定位组件、第一回刀辅助机构300、第一前后驱动机构214和第一左右驱动机构215；自动卸料模组400，设于所述钻孔模组200右侧，包括第三输送装置和自动卸料装置401。

所述全自动钻孔攻牙装置还包括括攻牙模组，所述攻牙模组设于所述钻孔模组200右侧且设于所述自动卸料模组400左侧，所述攻牙模组包括攻牙工作台和设于所述攻牙工作台上方的攻牙刀具模组；所述攻牙工作台包括第四输送装置、第二载料盘定位组件、第二回刀辅助机构、第二前后驱动机构和第二左右驱动机构。

在只需要对待加工工件进行钻孔或者进行攻牙加工时，全自动钻孔攻牙装置可以对应的只设置钻孔模组200或者只设置攻牙模组。钻孔模组200与攻牙模组的区别在于所采用的刀具的不同，在更换刀具之后，钻孔模组200和攻牙模组可以相互转换。以下以钻孔模组200为例进行具体说明。

本实施例的全自动钻孔攻牙装置的第一输送装置101、第二输送装置211和第三输送装置呈线性排布，待加工工件由人工装入载料盘之后放入第一输送装置101，第一输送装置101包括第一传送带102、第一输送电机和第一限位壁，第一限位臂设于第一传送带102的前后两侧，载料盘在第一传送带102上并且在第一限位挡壁103之间运动。全自动钻孔攻牙装置启动后，主控电路板控制第一输送电机启动，带动第一传送带102向右输送载料盘。在第一输送装置101右端，设置有第一位置传感器104，当载料盘的右端到达第一位置传感器104的监测位置时，第一位置传感器104检测到载料盘的位置信息并将该信息反馈给主控电路板；若钻孔模组200处于工作或故障状态，则主控电路板控制第一输送电机停止工作以控制第一传送带102停止输送载料盘，自动上料模组100进入等待状态；当主控电路板监测到钻孔模组200处于空闲状态时，则控制第一输送电机启动，以控制自动上料模组100将第一传送带102上的载料盘输送到钻孔模组200的第二输送装置211。

本实施例第二输送装置211包括第二输送电机、第二传送带212和第二限位挡壁213，第二限位挡壁213设于第二传送带212前后两侧，载料盘在第二传送带212上并且在第二限位挡壁213之间运动。第一载料盘定位组件包括设于第二输送装置211右端的第二位置传感器218、定位气缸216和定位块217，所述定位块217固定于所述定位气缸216的活塞杆。当载料盘的右端到达第二位置传感器218的监测位置时，第二位置传感器218检测到载料盘的位置信号并将该信号反馈给主控电路板，主控电路板收到第二位置传感器218反馈的载料盘的位置信号后控制第二输送电机停止工作以控制第二传送带212停止转动；与此同时，主控电路板控制定位气缸216启动，使定位块217弹出并卡入载料盘上的定位槽以对载料盘的位置进行限定。

载料盘固定在钻孔工作台210上之后，主控电路板控制第一前后驱动组件和第一左右驱动组件启动，调整钻孔工作台210的位置，以调整载料盘的位置，使待加工工件的第一待钻孔位置处于刀具的正下方，调整到位后，主控电路板控制刀具向下运动进行第一次钻孔；在需要对同一工件同的一平面上钻多个相同孔径的孔时，主控电路板在待加工工件第一次钻孔完成后，控制第一左右驱动组件和第一前后驱动组件再次启动，继续调整钻孔工作台210的位置，使载料盘中的待加工工件的第二待钻孔位置处于刀具正下方，调整到位后，主控电路板控制刀具向下运动进行第二次钻孔；后续孔位按照上述步骤依次进行，直至最后一个孔位钻孔完成。在最后一个孔位钻孔完成后，主控电路板控制第一左右驱动组件和第一前后驱动组件再次启动，以控制钻孔工作台210复位，使第二输送装置211回到初始位置，以使载料盘可以输送到后续作业位。

请参照图3至图8，钻孔模组200的下半部分为钻孔工作台210，上半部分为钻孔刀具模组220。本实用新型中的钻孔刀具模组220包括多个左右排列的刀具安装架221和一个刀具安装台224；刀具安装架221均包括上下延伸的刀具安装部222和前后延伸的第一刀具调节部223，刀具安装台224包括左右延伸的第二刀具调节部225；刀具安装架221活动安装在刀具安装台224上，并通过第一刀具调节部223固定在第二刀具调节部225上。钻孔刀具模组220还包括驱动刀具旋转和上下运动的刀具驱动机构。所述刀具安装架221的刀具安装部222上下延伸并与所述刀具驱动机构联动；刀具竖直安装在刀具安装部222中，可以在刀具安装部222的带动下旋转和上下运动。刀具安装架221的第一刀具调节部223前后向延伸，自所述刀具安装部222向前延伸。刀具安装台224固定在全自动自动钻孔攻牙装置的机架上，所述刀具安装台224包括位于下方的第二刀具调节部225。第一刀具调节部223上设有上下贯通的安装孔，第二刀具调节部225上设有左右延伸的刀具安装架221的安装位，第一刀具调节部223和第二刀具调节部225之间采用螺栓固定。第一刀具调节部223在第二刀具调节部225上的安装位置不唯一，在需要调整的时候可以松开螺栓调整到需要调整的位置然后进行紧固即可。

刀具安装架221的安装位包括两左右延伸的第一安装板，两第一安装板下侧边具有向内的翻边；两第一安装板之间形成第一T型安装槽226。螺栓采用与第一T型安装槽226适配的螺杆和螺帽，螺帽可左右滑动的设置在第一T型安装槽226中，螺杆向下穿入第一刀具调节部223的安装孔，并通过螺母将第一刀具调节部223紧固在第二刀具调节部225上。第一刀具安装部222上的安装孔可以设置成前后延伸的长孔，使刀具的安装位置可以在前后方向上进行可调。

在加工不同规格的工件时需要采用不同的载料盘，对于平板型工件来说，使用的载料盘包括底盘和盘盖，所述底盘上设有向上凸出的限位柱，所述盘盖上设有与所述限位柱对应的限位孔。所述底盘上设有工件容置槽，所述盘盖具有前后两侧板和左右两端板，前后两侧板和左右两端板围成的中间区域为钻孔工作区，供刀具加工工件。盘盖的前后两侧板覆盖工件容置槽的两端部，盘盖盖合上底盘之后，工件被盘盖限位在容置槽内。在刀具钻孔完成回升的过程中会对工件产生向上的力，因此在回刀的过程中，盘盖需要固定，以防止工件被刀具带出载料盘。请参照图5和图8，本实用新型设置回刀辅助机构，所述回刀辅助机构包括压轴305和压轴安装架301；所述压轴安装架301包括压轴安装部302和左右延伸的第一压轴调节部303；所述刀具安装台224左右两端设有前后延伸的第二压轴调节部304，所述第一压轴调节部303可活动的固定在所述第二压轴调节部304上。所述压轴安装部302上下延伸，与载料盘定位在工作区时盘盖左右两端板的位置对应。所述第一压轴调节部303具有左右延伸且上下贯通的长孔，所述第二压轴调节部304具有两前后延伸的第二安装板，两第二安装板下端具有向内的翻边，且两第二安装板之间形成第二T型安装槽306。第一压轴调节部303通过螺栓安装在第二压轴调节部304上；螺栓采用与第二T型安装槽306适配的螺杆和螺帽，螺帽可前后滑动的设置在第二T型安装槽306中，螺杆向下穿入第一压轴调节部303的安装孔，并通过螺母将第一压轴调节部303紧固在第二压轴调节部304上。压轴安装架301内可以设置弹簧，并使压轴305的端部自然状态下低于刀具的端部。

在刀具向下进行钻孔时，压轴305随之一并向下并压紧载料盘的两端；刀具钻孔完成向上回刀时，压轴305保持压紧在载料盘盘盖的两端，在刀具完成回刀完全退出工件并向上复位时，压轴305随之一并向上复位。压轴305保持在刀具钻孔完成至完全退出工件的过程中压紧载料盘盘盖的两端，载料盘盘盖压紧工件，从而避免刀具回刀时将工件带起。

在其他实施例中，回刀辅助机构还可以设置在第二输送装置211上。第二输送装置211包括电机和传送带，传送带的前后两侧设有限位挡壁，用于限制载料盘在传送带上输送时前后偏移；回刀辅助机构包括在限位挡壁的上侧边设置的朝向内侧凸出的限位翻边，在刀具完成钻孔回刀的过程中，限位翻边抵接载料盘盘盖前后两侧板，防止刀具回刀时将工件带出。

在全自动钻孔攻牙装置连续不断的工作中，刀具可能会出现意外断裂的情况，而多刀具并列的全自动钻孔攻牙装置在其中部分刀具断裂后，其余刀具可以正常切削，且压力反馈相差不大，目前全自动钻孔攻牙装置无法自动判断刀具是否断裂。若钻孔刀具断裂，而又需要对所钻的孔进行攻牙加工的情况下，攻牙刀具会承受远超出预设的阻力而产生极大的扭矩，容易使攻牙刀具发生断裂甚至是崩断造成损坏设备甚至伤及工作人员的事故。

因此本实用新型的全自动钻孔攻牙装置设置刀具检测装置。本实用新型采用回路检测的方式监测刀具是否存在断裂。本实用新型中的机架、刀具安装台224和钻孔工作台210等电位设置，所述载料盘固定于所述钻孔工作台210时与所述钻孔工作台210导通，所述刀具安装架221与所述刀具安装台224绝缘设置；所述刀具检测装置具有电位不相等的两触点，两所述触点分别电连接所述刀具安装架221和所述载料盘。

刀具检测装置包括电源和指示装置。待加工工件与载料盘接触，且均为金属材料，因此固定在载料盘中的待加工工件与载料盘之间导通，在刀具向下接触到待加工工件时，刀具安装架221与载料盘导通，并与刀具检测装置形成闭合回路，而刀具检测装置两电位不相等的触点分别电连接刀具安装架221和载料盘，在刀具接触到待加工工件时，刀具、工件、载料盘、检测装置形成的闭合回路中产生电流，该闭合回路为检测回路。在刀具向下切削加工工件时，若刀具检测装置中有电流通过则刀具可以正常接触待加工工件，指示装置指示设备正常；若刀具检测装置中没有电流通过则说明没有形成回路，刀具没有接触到待加工工件，进而判断刀具断裂，指示装置指示设备异常。刀具检测装置在检测到刀具断裂时反馈给主控电路，主控电路控制全自动钻孔攻牙装置停机。

载料盘固定在刀具下方时与机架电位相等，机架接地。刀具检测装置的两触点分别连接在刀具安装架221和机架上。刀具检测装置的电源可以是低压直流电源或低压交流电源。当刀具检测装置的电源采用低压直流电源时，指示装置串联接入检测回路中，此时的指示回路与检测回路为同一个回路，刀具正常则指示回路连通，刀具异常则指示回路断开。当刀具检测装置的电源采用低压交流电源时，指示电路除上述采用直流电源的接法外，还可以采用通过在刀具安装部222上缠绕线圈，指示装置接入线圈两端的形式；在刀具可以正常钻孔，检测电路连通时，刀具安装部222上通过有交变电流，通过线圈的感应，指示电路中产生电流，从而指示刀具正常；刀具应接触待加工工件而未接触时，检测回路断开，线圈中不产生感应电压，检测电路中不产生电流，从而无法指示刀具正常，应指示而无指示时可以判断刀具异常。

全自动钻孔攻牙装置的刀具安装架221可以设置一组也可以设置多组，当全自动钻孔攻牙装置设置多组刀具安装架221时，刀具检测装置对应的设置多组，一组刀具检测装置对应一组刀具，各组刀具检测装置之间互不干涉。此外，在设置多组刀具安装架221时，还可以只设置一组刀具检测装置，但可以实现同时检测多组刀具。具体如下：

多组刀具安装架221彼此绝缘，指示装置与刀具安装架221对应的设置多组，且所述多组指示装置均包括两个接线端。每组指示装置的一个接线端与刀具检测装置的一个触点连接，且每组指示装置分别与一刀具安装架221串联，刀具检测装置的另一个触点与载料盘电连接。多组串接指示装置之后的刀具安装架221并联接入刀具检测装置的两触点，每一组串接指示装置后的刀具安装架221与刀具检测装置形成一独立的检测回路，以单独检测该组刀具是否断裂。

此外，若刀具检测装置采用低压交流电源，多个刀具安装架221可以相互导通连接刀具检测装置的一个触点，刀具检测装置的另一个触点电连接载料盘，在刀具向下接触到待加工工件时，刀具安装部222中有交变电流流过，此时可以在各刀具安装部222设置感应式指示装置，若刀具可以接触到待加工工件，则感应指示装置中产生电流，对外指示刀具正常；若刀具不能接触待加工工件，则感应指示装置中无电流产生，对外指示刀具断裂，并反馈给主控电路板以控制设备停止工作。

钻孔模组200右侧设置自动卸料模组400，包括第三输送装置和自动卸料装置401。在自动卸料模组400空闲时，钻孔模组200完成对待加工工件的钻孔后，主控电路控制第二输送装置211启动，将载料盘输送到第三输送装置上，第三输送装置包括第三输送电机和第三传送带，自动卸料装置401包括负压吸附装置和机械臂402。第三输送装置右端设置限位块和第三位置传感器，载料盘在第三传送带上向右输送时，右端抵接限位块，第三位置传感器检测到载料盘已达预设位置后，将载料盘的位置信号反馈到主控电路板，主控电路板控制机械臂402驱动负压吸附装置进行卸料。负压吸附装置包括负压产生装置和负压吸盘403。机械臂402驱动负压吸盘403向下运动，负压吸盘403接触到工件之后，负压产生装置启动，产生负压，负压吸盘403吸附工件；负压吸盘403吸附工件后，机械臂402驱动负压吸盘403向上运动，运动到位后，机械臂402驱动负压吸盘403移动到卸料区，之后中段负压，工件脱离负压吸盘403，完成卸料。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。